To determine the maturational and developmental competence of immature oocytes recovered in situ from anovulatory and ovulatory patients with polycystic ovaries (PCO). A newly designed method for recovery of immature oocytes from 2 to 10 mm follicles by transvaginal ultrasound or laparoscopy was used to compare the recovery and maturation of oocytes from 9 anovulatory polycystic ovarian syndrome (PCOS) patients and 10 ovulatory patients without polycystic ovaries (PCO) (experiment 1). In a second study (experiment 2), we compared the maturation, fertilization, and development of oocytes recovered from another 10 anovulatory PCOS and 13 ovulatory PCO patients. Two types of culture methods and time intervals for maturation were also examined. In experiment 1, a significantly higher number of immature oocytes were recovered from PCOS patients (15.3) compared with non-PCO patients (2.8). Sixty-five percent of oocytes cultured in medium with gonadotropins, estrogen, and fetal calf serum matured to metaphase II by 43 to 47 hours, and 81% were mature at 48 to 54 hours of culture. Thirty-four percent of the inseminated oocytes fertilized and 56% of the cultured pronuclear oocytes cleaved to eight cells or more. In experiment 2, there was no significant difference between anovulatory PCOS and ovulatory PCO patients in the number of oocytes recovered or their maturation, fertilization, and development. There was no difference between oocytes matured in medium or in coculture with mature granulosa cells, with or without added hCG. However, significantly fewer oocytes were immature and more fertilized when oocytes were inseminated after 34.5 to 35.5 hours of maturation than 29.5 to 32.5 hours of maturation. A pregnancy and the birth of a normal baby occurred in one of the anovulatory PCOS patient receiving an abbreviated steroid replacement protocol after ET. Immature oocyte recovery could be developed as a new method for the treatment of women with infertility due to PCO because the oocytes of these patients retain their maturational and developmental competence.

We report the birth of a healthy baby girl at 37 weeks gestation to a 47 year old recipient, after vitrification of mature oocytes from four in-vitro fertilization (IVF) patients. A total of 17 oocytes was vitrified in 1–2 μl of ethylene glycol (40%) and 0.6 mol/l sucrose (20.54%) in open pulled straws. Eleven oocytes survived after vitrification and five pronuclear zygotes were obtained after intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Three embryos were transferred to three patients, two of whom were the original oocyte donors and pregnancy was not established. The third embryo was donated to a 47 year old infertile woman after preimplantation diagnosis had confirmed euploidy for chromosomes X, 13, 14, 15, 16, 18, 21 and 22. The successfully completed pregnancy is encouraging for further research to explore the potential benefits of vitrification for the cryopreservation of human oocytes, given the relatively low success of conventional freezing of human oocytes by slow cooling methods.

Human embryonic stem cells differentiate spontaneously in vitro into a range of cell types, and they frequently give rise to cells with the properties of extra-embryonic endoderm. We show here that endogenous signaling by bone morphogenetic protein-2 controls the differentiation of embryonic stem cells into this lineage. Treatment of embryonic stem cell cultures with the bone morphogenetic protein antagonist noggin blocks this form of differentiation and induces the appearance of a novel cell type that can give rise to neural precursors. These findings indicate that bone morphogenetic protein-2 controls a key early commitment step in human embryonic stem cell differentiation, and show that the conservation of developmental mechanisms at the cellular level can be exploited in this system – in this case, to provide a facile route for the generation of neural precursors from pluripotent cells.

Oocytes removed from, or retained within, non-atretic and atretic follicles of different sizes were cultured for 24 h in the presence of a variety of hormones in an attempt to identify the factors affecting oocyte maturation in vitro. Resumption of meiosis was assessed morphologically; the developmental capacity of oocytes after culture was determined by transfer to the oviducts of inseminated ewes. About 70% of oocytes cultured after removal from follicles of different sizes resumed meiosis in vitro, but they did not undergo normal development after transplantation. Oocytes cultured within the follicle in hormone-free medium remained at the germinal vesicle stage. In the presence of FSH and LH some oocytes reached the second meiotic metaphase: 19% in small (2-3 mm diam.) and 73% in larger (3-5 mm diam.) non-atretic follicles, and 54% in small and 45% in larger atretic follicles. Less than 5% of oocytes cultured in follicles developed into normal blastocysts after transplantation when either no hormone or only FSH and LH were added to the culture medium. The addition of oestradiol-17beta to medium containing FSH (2 mug/ml) and LH (1 mug/ml) resulted in the development to blastocysts of 26% of oocytes from small non-atretic follicles, 46% from large non-atretic follicles and 50% from atretic follicles. Blastocyst formation was greatly depressed and fragmentation rate signinificantly increased with concentrations of 10 mugFSH/ml and 2 mug LH/ml. Developmental capacity after culture was further demonstrated by the birth of lambs from 63% of blastocysts derived from oocytes matured in vitro; 52% of control blastocysts developed to lambs after transfer.

Normal pregnancies have been established in four women with tubal infertility by fertilization in vitro, embryo culture, and embryo transfer after stimulation of follicular growth with clomiphene citrate. In three of these women the time of oocyte maturation was controlled by human chorionic gonadotropin. This procedure for the control of ovulatory response has many advantages when compared with the previously successful method of using the natural ovulatory cycle.

Summary. Oocytes were obtained from patients with tubal infertility at fixed times after the onset of the endogenous LH rise or hCG injection, and were inseminated immediately after recovery or after periods of 4–4½, 5–5½ and 6–6½ h in culture in vitro. Delayed insemination resulted in a marked increase in the proportion of oocytes that were fertilized and developed to normal embryos and maximum rates occurred after 5–5½ h in culture (0–½ h, 26%; 4–4½ h, 50%; 5–5½ h, 89%; 6–6½ h, 69%). The range and mean (± s.d.) intervals from insemination for the pronuclear and early cleavage stages were 27–43 (35·6 ± 4·4) h for 2-cell stages, 36–65 (45·7 ± 8·3) h for 4-cell stages, 45–73 (54·3 ± 12·6) h for 8-cell stages and 68–85 h for the 16-cell stage. In 7/50 patients receiving 1 or 2 embryos at the 2-, 4- and 8-cell stages, fetal development was normal and 2 women had twin pregnancies (36% success compared with 8% for single embryos). All pregnancies were from the groups in which insemination was delayed for 5–6½ h. It is concluded that a short period of culture in vitro may allow the completion of oocyte maturation, and improve the results of in-vitro fertilization.

Acute respiratory distress syndrome is characterized by loss of lung tissue as a result of inflammation and fibrosis. Augmenting tissue repair by the use of mesenchymal stem cells may be an important advance in treating this condition. We evaluated the role of term human umbilical cord cells derived from Wharton's jelly with a phenotype consistent with mesenchymal stem cells (uMSCs) in the treatment of a bleomycin-induced mouse model of lung injury. uMSCs were administered systemically, and lungs were harvested at 7, 14, and 28 days post-bleomycin. Injected uMSCs were located in the lung 2 weeks later only in areas of inflammation and fibrosis but not in healthy lung tissue. The administration of uMSCs reduced inflammation and inhibited the expression of transforming growth factor-beta, interferon-gamma, and the proinflammatory cytokines macrophage migratory inhibitory factor and tumor necrosis factor-alpha. Collagen concentration in the lung was significantly reduced by uMSC treatment, which may have been a consequence of the simultaneous reduction in Smad2 phosphorylation (transforming growth factor-beta activity). uMSCs also increased matrix metalloproteinase-2 levels and reduced their endogenous inhibitors, tissue inhibitors of matrix metalloproteinases, favoring a pro-degradative milieu following collagen deposition. Notably, injected human lung fibroblasts did not influence either collagen or matrix metalloproteinase levels in the lung. The results of this study suggest that uMSCs have antifibrotic properties and may augment lung repair if used to treat acute respiratory distress syndrome.